本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙工位激光焊接系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

激光焊接在汽車制造、汽車零部工和工程機(jī)械加工等行業(yè)已得到廣泛應(yīng)用。目前，國內(nèi)外通用的激光焊接設(shè)備多為機(jī)器人激光焊接系統(tǒng)。

現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)器人激光焊接系統(tǒng)的定位精度較差，不能滿足很多有高精度要求的激光焊接，使其適用范圍受到限制，且都為單工位激光焊接系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請?zhí)峁┑囊环N雙工位激光焊接系統(tǒng)，解決了或部分解決了現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)器人激光焊接系統(tǒng)為單工位系統(tǒng)，不能滿足高精度激光焊接要求的技術(shù)問題，實現(xiàn)了雙工位激光焊接，進(jìn)行空間曲線激光焊接的同時能進(jìn)行高精度平面激光焊接，提供了工作效率，擴(kuò)大了激光焊接適用范圍的技術(shù)效果。

本申請?zhí)峁┝艘环N雙工位激光焊接系統(tǒng)，包括：

激光組件，所述激光組件包括：激光發(fā)生器、第一焊接頭及第二焊接頭；所述第一焊接頭及第二焊接頭分別與所述激光發(fā)生器連接；

焊接工作臺，用于承載待加工件；

機(jī)械手，設(shè)置在所述焊接工作臺上的第一龍門架上；所述第一焊接頭固定在所述機(jī)械手上，跟隨所述機(jī)械手多方位移動；

焊接基座；

第二龍門架，固定在所述焊接基座上；

X軸移動臺，設(shè)置在所述焊接基座上，能水平直線滑移；所述X軸移動臺位于所述第二龍門架的橫梁下方，用于承載待加工件；

Y軸移動部件，設(shè)置在所述第二龍門架的橫梁上，能水平直線滑移，且滑移方向與所述X軸移動臺的滑移方向垂直；

Z軸移動部件，設(shè)置在所述Y軸移動部件上，能跟隨所述Y軸移動部件水平直線滑移；所述Z軸移動部件與所述第二焊接頭固定連接，能驅(qū)動所述第二焊接頭相對所述X軸移動臺沿豎直方向滑移。

作為優(yōu)選，所述雙工位激光焊接系統(tǒng)還包括：

水冷機(jī)組，與所述激光發(fā)生器連接，用于所述激光發(fā)生器的冷卻降溫；

所述第一焊接頭及第二焊接頭分別通過傳輸光纖與所述激光發(fā)生器連接。

作為優(yōu)選，所述雙工位激光焊接系統(tǒng)還包括：

旋轉(zhuǎn)變位機(jī)，固定在所述焊接工作臺上，使固定在所述旋轉(zhuǎn)變位機(jī)上的所述待加工件旋轉(zhuǎn)；

所述第一龍門架通過滑移機(jī)構(gòu)與所述焊接工作臺滑動連接；所述機(jī)械手固定在所述第一龍門架的橫梁上，位于所述旋轉(zhuǎn)變位機(jī)的上方。

作為優(yōu)選，所述雙工位激光焊接系統(tǒng)還包括：

尾座卡盤，固定在所述焊接工作臺，與所述旋轉(zhuǎn)變位機(jī)配合實現(xiàn)所述待加工件的固定和旋轉(zhuǎn)。

作為優(yōu)選，所述雙工位激光焊接系統(tǒng)還包括：

機(jī)械手控制器，與所述機(jī)械手、所述滑移機(jī)構(gòu)及所述旋轉(zhuǎn)變位機(jī)連接，能控制所述機(jī)械手、所述滑移機(jī)構(gòu)及所述旋轉(zhuǎn)變位機(jī)進(jìn)行指定動作。

作為優(yōu)選，所述雙工位激光焊接系統(tǒng)還包括：

示教器，與所述機(jī)械手控制器連接，能模擬及修正所述機(jī)械手的動作軌跡并將生成的路徑信息發(fā)送到所述機(jī)械手控制器。

作為優(yōu)選，所述焊接基座為數(shù)控機(jī)床的床身；

所述X軸移動臺為所述數(shù)控機(jī)床的X軸移動機(jī)構(gòu)；

所述Y軸移動部件為所述數(shù)控機(jī)床的Y軸移動機(jī)構(gòu)；

所述Z軸移動部件為所述數(shù)控機(jī)床的Z軸移動機(jī)構(gòu)。

作為優(yōu)選，所述數(shù)控機(jī)床設(shè)置有操作器；

所述操作器與所述數(shù)控機(jī)床的三軸數(shù)控系統(tǒng)連接；

所述三軸數(shù)控系統(tǒng)與所述X軸移動機(jī)構(gòu)的伺服單元、所述Y軸移動機(jī)構(gòu)的伺服單元及所述Z軸移動機(jī)構(gòu)的伺服單元連接；

其中，所述三軸數(shù)控系統(tǒng)接收所述操作器的動作信號，繼而發(fā)送動作指令到所述X軸移動機(jī)構(gòu)的伺服單元、所述Y軸移動機(jī)構(gòu)的伺服單元及所述Z軸移動機(jī)構(gòu)的伺服單元，使所述X軸移動機(jī)構(gòu)、所述Y軸移動機(jī)構(gòu)及所述Z軸移動機(jī)構(gòu)進(jìn)行指定動作。

本申請中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點：

由于采用了焊接工作臺及機(jī)械手組成的機(jī)器人焊接工位，焊接基座、X軸移動臺、Y軸移動部件及Z軸移動部件組成的高精焊接工位；通過激光組件產(chǎn)生兩道激光，其中一道通過第一焊接頭引到機(jī)器人焊接工位，另一道通過第二焊接頭引到高精焊接工位；機(jī)器人焊接工位中的機(jī)械手驅(qū)動第一焊接頭實現(xiàn)復(fù)雜工件的曲線激光焊接，高精焊接工位中的X軸移動臺、Y軸移動部件及Z軸移動部件協(xié)同配合驅(qū)動第二焊接頭實現(xiàn)高精度的平面激光焊接；這樣，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)器人激光焊接系統(tǒng)為單工位系統(tǒng)，不能滿足高精度激光焊接要求的技術(shù)問題，實現(xiàn)了雙工位激光焊接，進(jìn)行空間曲線激光焊接的同時能進(jìn)行高精度平面激光焊接，提供了工作效率，擴(kuò)大了激光焊接適用范圍的技術(shù)效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的雙工位激光焊接系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1雙工位激光焊接系統(tǒng)中激光組件的局部放大圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的雙工位激光焊接系統(tǒng)的控制示意圖。

(圖示中各標(biāo)號代表的部件依次為：1焊接工作臺、2旋轉(zhuǎn)變位機(jī)、3第一龍門架、4機(jī)械手、5水冷組件、6激光發(fā)生器、7Z軸移動部件、8Y軸移動部件、9操作器、10X軸移動臺、11第一焊接頭、12尾座卡盤、13第二龍門架、14第二焊接頭、15焊接基座、16傳輸光纖)

具體實施方式

本申請實施例提供的一種雙工位激光焊接系統(tǒng)，解決了或部分解決了現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)器人激光焊接系統(tǒng)為單工位系統(tǒng)，不能滿足高精度激光焊接要求的技術(shù)問題，通過設(shè)置由焊接工作臺及機(jī)械手組成的機(jī)器人焊接工位，焊接基座、X軸移動臺、Y軸移動部件及Z軸移動部件組成的高精焊接工位；實現(xiàn)了雙工位激光焊接，進(jìn)行空間曲線激光焊接的同時能進(jìn)行高精度平面激光焊接，提供了工作效率，擴(kuò)大了激光焊接適用范圍的技術(shù)效果。

參見附圖1，本申請?zhí)峁┝艘环N雙工位激光焊接系統(tǒng)，包括：激光組件、焊接工作臺1、機(jī)械手4、焊接基座15、第二龍門架13、X軸移動臺10、Y軸移動部件8及Z軸移動部件7。

參見附圖2，激光組件用于產(chǎn)生激光；激光組件包括：激光發(fā)生器6、第一焊接頭11及第二焊接頭14；第一焊接頭11及第二焊接頭14分別與激光發(fā)生器6連接；焊接工作臺1用于承載待加工件；機(jī)械手4設(shè)置在焊接工作臺1上的第一龍門架3上；第一焊接頭11固定在機(jī)械手4上，跟隨機(jī)械手4多方位移動。

第二龍門架13固定在焊接基座15上；X軸移動臺10設(shè)置在焊接基座15上，能水平直線滑移；X軸移動臺10位于第二龍門架13的橫梁下方，用于承載待加工件；Y軸移動部件8設(shè)置在第二龍門架13的橫梁上，能水平直線滑移，且滑移方向與X軸移動臺10的滑移方向垂直；Z軸移動部件7設(shè)置在Y軸移動部件8上，能跟隨Y軸移動部件8水平直線滑移；Z軸移動部件7與第二焊接頭14固定連接，能驅(qū)動第二焊接頭14相對X軸移動臺10沿豎直方向滑移。

焊接工作臺1及機(jī)械手4組成的機(jī)器人焊接工位，焊接基座15、X軸移動臺10、Y軸移動部件8及Z軸移動部件7組成的高精焊接工位；通過激光組件產(chǎn)生兩道激光，其中一道通過第一焊接頭11引到機(jī)器人焊接工位，另一道通過第二焊接頭14引到高精焊接工位；機(jī)器人焊接工位中的機(jī)械手4驅(qū)動第一焊接頭11實現(xiàn)復(fù)雜工件的曲線激光焊接，高精焊接工位中的X軸移動臺10、Y軸移動部件8及Z軸移動部件7協(xié)同配合驅(qū)動第二焊接頭14實現(xiàn)高精度的平面激光焊接；通過一套激光發(fā)生器5分出兩路激光，實現(xiàn)雙工位焊接，大大提供了工作效率，機(jī)器人焊接工位和高精焊接工位擴(kuò)大了設(shè)備的激光焊接適用范圍。

進(jìn)一步的，雙工位激光焊接系統(tǒng)還包括：水冷機(jī)組5；水冷機(jī)組5與激光發(fā)生器6連接，用于激光發(fā)生器6的冷卻降溫，保證激光發(fā)生器6的工作性能穩(wěn)定。第一焊接頭11及第二焊接頭14分別通過傳輸光纖16與激光發(fā)生器6連接。

進(jìn)一步的，雙工位激光焊接系統(tǒng)還包括：旋轉(zhuǎn)變位機(jī)2及尾座卡盤12；旋轉(zhuǎn)變位機(jī)2固定在焊接工作臺1上，使固定在旋轉(zhuǎn)變位機(jī)2上的待加工件旋轉(zhuǎn)；第一龍門架3通過滑移機(jī)構(gòu)與焊接工作臺1滑動連接，滑移機(jī)構(gòu)驅(qū)動第一龍門架3滑移；機(jī)械手4固定在第一龍門架3的橫梁上，位于旋轉(zhuǎn)變位機(jī)2的上方。尾座卡盤12固定在焊接工作臺1，與旋轉(zhuǎn)變位機(jī)2配合實現(xiàn)待加工件的固定和旋轉(zhuǎn)。通過設(shè)置滑移機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)變位機(jī)2，擴(kuò)大了機(jī)械手4的激光焊接范圍，同時也能對更加復(fù)雜的空間曲線進(jìn)行激光焊接。

進(jìn)一步的，參見附圖3，雙工位激光焊接系統(tǒng)還包括：機(jī)械手控制器及示教器；機(jī)械手控制器與機(jī)械手4、滑移機(jī)構(gòu)及旋轉(zhuǎn)變位機(jī)2連接，能控制機(jī)械手4、滑移機(jī)構(gòu)及旋轉(zhuǎn)變位機(jī)2進(jìn)行指定動作。示教器與機(jī)械手控制器連接，能模擬及修正機(jī)械手4的動作軌跡并將生成的路徑信息發(fā)送到機(jī)械手控制器。

進(jìn)一步的，焊接基座15為數(shù)控機(jī)床的床身；X軸移動臺10為數(shù)控機(jī)床的X軸移動機(jī)構(gòu)；Y軸移動部件8為數(shù)控機(jī)床的Y軸移動機(jī)構(gòu)；Z軸移動部件7為數(shù)控機(jī)床的Z軸移動機(jī)構(gòu)。數(shù)控機(jī)床設(shè)置有操作器9；操作器9與數(shù)控機(jī)床的三軸數(shù)控系統(tǒng)連接；三軸數(shù)控系統(tǒng)與X軸移動機(jī)構(gòu)的伺服單元、Y軸移動機(jī)構(gòu)的伺服單元及Z軸移動機(jī)構(gòu)的伺服單元連接。數(shù)控機(jī)床構(gòu)成的高精焊接工位通過三軸數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)高精平面激光焊接。

其中，三軸數(shù)控系統(tǒng)接收操作器9的動作信號，繼而發(fā)送動作指令到X軸移動機(jī)構(gòu)的伺服單元、Y軸移動機(jī)構(gòu)的伺服單元及Z軸移動機(jī)構(gòu)的伺服單元，使X軸移動機(jī)構(gòu)、Y軸移動機(jī)構(gòu)及Z軸移動機(jī)構(gòu)進(jìn)行指定動作。

作為一種優(yōu)選的實施例，參見附圖3，該雙工位激光焊接系統(tǒng)的控制部分包括：上位機(jī)、機(jī)械手控制器、三軸數(shù)控系統(tǒng)；上位機(jī)與機(jī)械手控制器、三軸數(shù)控系統(tǒng)及激光發(fā)生器6連接，能與機(jī)械手控制器、三軸數(shù)控系統(tǒng)及激光發(fā)生器6進(jìn)行數(shù)據(jù)交換并實時監(jiān)控三者的運行狀態(tài)，使三者協(xié)同配合完成待加工件的激光焊接作業(yè)。

其中，機(jī)械手控制器與示教器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，示教器通過模擬、修正機(jī)械手4的動作軌跡，合理確定機(jī)械手4的運動路徑，并將該運動路徑發(fā)送到機(jī)械手控制器進(jìn)行機(jī)械手4的控制；同時，機(jī)械手控制器能與機(jī)械手4、滑移機(jī)構(gòu)及旋轉(zhuǎn)變位機(jī)2進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，對待加工件相對第一焊接頭11的位置進(jìn)行實時調(diào)整控制，保證固定在機(jī)械手4上的第一焊接頭11進(jìn)行復(fù)雜的空間曲線激光焊接作業(yè)。三軸數(shù)控系統(tǒng)能與X軸移動機(jī)構(gòu)的伺服單元、Y軸移動機(jī)構(gòu)的伺服單元及Z軸移動機(jī)構(gòu)的伺服單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，使X軸移動機(jī)構(gòu)、Y軸移動機(jī)構(gòu)及Z軸移動機(jī)構(gòu)進(jìn)行指定動作，保證固定在Z軸移動機(jī)構(gòu)上的第二焊接頭14進(jìn)行高精平面激光焊接作業(yè)。

本申請中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點：

由于采用了焊接工作臺1及機(jī)械手4組成的機(jī)器人焊接工位，焊接基座15、X軸移動臺10、Y軸移動部件8及Z軸移動部件7組成的高精焊接工位；通過激光組件產(chǎn)生兩道激光，其中一道通過第一焊接頭11引到機(jī)器人焊接工位，另一道通過第二焊接頭14引到高精焊接工位；機(jī)器人焊接工位中的機(jī)械手4驅(qū)動第一焊接頭11實現(xiàn)復(fù)雜工件的曲線激光焊接，高精焊接工位中的X軸移動臺10、Y軸移動部件8及Z軸移動部件7協(xié)同配合驅(qū)動第二焊接頭14實現(xiàn)高精度的平面激光焊接；這樣，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)器人激光焊接系統(tǒng)為單工位系統(tǒng)，不能滿足高精度激光焊接要求的技術(shù)問題，實現(xiàn)了雙工位激光焊接，進(jìn)行空間曲線激光焊接的同時能進(jìn)行高精度平面激光焊接，提供了工作效率，擴(kuò)大了激光焊接適用范圍的技術(shù)效果。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。